Усовершенствование механизма газораспределения сыграло весьма важную роль в улучшении показателей работы двигателей. Примечательно, что как в начале автомобилестроения, так и в настоящее время газораспределение автомобильных двигателей остается в громадном большинстве клапанным, несмотря на то, что было предложено и применялось на практике много других систем газораспределения: двухгильзовое, одногильзовое, крановое, золотниковое и др. Остановимся подробнее на усовершенствовании деталей клапанного газораспределения, затем кратко рассмотрим другие системы и разберем причины, по которым они не нашли широкого развития в автомобильных двигателях.

После многочисленных проб и практического применения различных форм клапанов — тюльпанообразных, грибообразных и других конструкторы и технологи пришли к убеждению, что наилучшими с точки зрения тех- нелогичности являются клапаны с плоской головкой, так как все другие клапаны, более сложные в изготовлении, не имеют перед ними особых преимуществ. Если необходимо улучшить наполнение и устранить опасность коробления впускных клапанов большего диаметра, то преимущества имеют тюльпанообразные клапаны, которые в таком случае и устанавливаются, но производство их сложнее и дороже. Лучшую очистку цилиндра от отработавших газов дают грибообразные выпускные клапаны, также более дорогие в производстве.

Наиболее простая, легкая и быстрая высадка из стержня клапанов с плоской головкой преобладает на заводах массового выпуска.

(практически удобнее в 30°). При впуске разность давлений в цилиндре и в окружающей среде не превосходит 0,2 кг/см², в то время как в момент начала выпуска избыточное давление газов в цилиндре бывает около 3 кг/см². По этим соображениям есть основание увеличить размер головки впускного клапана за счет уменьшения диаметра головки выпускного. К такому выводу пришли не сразу, и разные размеры головок клапанов начали появляться только в двигателях конца 20-х годов. Относительно угла фаски было известно, что с уменьшением этого угла наполнение возрастает, в чем легко убедиться и теоретически. Клапаны первых двигателей часто выполнялись с плоским седлом, т. е. углом фаски, равным 0°, и давали максимальную площадь проходного сечения. Но практика их применения показала полную непрактичность выбора такого угла, так как коэффициент газодинамического сопротивления в этом случае бывает весьма низок. Переход на угол фаски, равный 45°, был сделан для того, чтобы устранить этот недостаток клапанов с плоской фаской.

Когда оба клапана делались одного размера, то в целях экономии дорогой и часто дефицитной стали впускные клапаны изготовлялись из более дешевых и недефицитных сталей. В таком случае приходилось обязательно делать хорошо заметные обозначения клапанов, чтобы избежать постановки впускного клапана вместо выпускного и быстрого разрушения последнего. Увеличение диаметра головки впускного клапана сравнительно с выпускным в целях улучшения наполнения цилиндра оказалось весьма полезным, так как позволило изготовить клапаны из разных материалов и не делать никаких меток, что удешевило и упростило производство. Заметим, что уменьшение диаметра головки выпускного клапана всегда желательно для устранения коробления и лучшей теплоотдачи, поскольку клапан работает при более высоких температурах (до 800°, а иногда и выше), в то время как температура впускного клапана намного ниже.

Автор: Е.И. Гагарин